Soutenance de thèse de Brice SEVIN, GNC – le 24/07/14 : CARTOGRAPHIE DU REGOLITHE SUR FORMATION ULTRABASIQUE DE NOUVELLE-CALEDONIE : Localisation dans l’espace et le temps des gisements nickélifères

Soutenue le 25 juillet 2014 devant la commission d’examen
Pour obtenir le grade de Docteur en Sciences de l’Université de Nouvelle-Calédonie
Discipline : Science de l’Univers

Résumé : Cette thèse a pour sujet l’étude du régolithe développé sur les massifs ultrabasiques de Nouvelle-Calédonie. Dès l’Oligocène, la Nappe des Péridotites est soumise à l’altération supergène sous climat tropical humide. Le manteau d’altération (régolithe) qui se développe est le siège de phénomènes géologiques dont l’un des plus remarquables est l’enrichissement des teneurs en Ni et Co. Ce régolithe très particulier, que constituent les profils latéritiques sur roches ultrabasiques, a été largement étudié par le passé, surtout pour son intérêt économique. Une synthèse des connaissances a été réalisée. De nombreuses données acquises durant cette thèse permettent de mieux cerner l’évolution minéralogique, géochimique et géologique des profils d’altération. Un apport important sur la connaissance des saprolites fines (ou latérites), peu étudiées, a été réalisé. La cartographie des formations ultrabasiques et de leur manteau d’altération (1/50 000) s’appuie sur des observations de terrain classiques, et fait appel à la géomorphologie, l’analyse structurale, l’altérologie, l’hydrogéologie, etc.. Afin d’améliorer la couverture cartographique sur des zones difficiles d’accès, de nouveaux outils ont été évalués. Le premier outil, la télédetection hyperspectrale, a permis avec succès de cartographier des zones de sols nus, mais aussi de réaliser des cartes minéralogiques ayant un intérêt pour la prospection minière (carte de répartition des oxy-hydroxydes de fer, carte du taux de serpentinisation). La deuxième méthode utilise quant à elle la spectrométrie gamma au sol, pour cartographier le cortège d’intrusif de l’ophiolite. L’âge de formation des manteaux d’altération reste difficile à établir. Le recours à une méthode de datation par paléomagnétisme a permis pour la première fois d’attribuer un âge aux cuirasses sommitales des profils. Les âges les plus anciens obtenus (- 25 Ma) montrent que l’altération a débuté dès l’Oligocène supérieur à Thiébaghi et Goro, aux deux extrémités de la Grande Terre, mais qu’elle s’est interrompue à Thiébagi et qu’elle s’est poursuivie jusqu’à la période actuelle dans le Sud du Massif du Sud (Goro).. L’étude pétrographique et paléomagnétique des cuirasses des klippes de la côte ouest montrent la difficulté de retrouver des témoins de la surface oligocène sur ces massifs. Les observations géomorphologiques témoignent d’un démantèlement avancé de ces massifs sous l’effet de mouvements verticaux importants. Une vision globale des évènements « post-obduction » peut-être proposée par l’étude complémentaire des (i) sédiments post-obduction (Népoui principalement) et des (ii) granitoïdes oligocènes. En effet, la découverte récente d’un calcaire d’âge Miocène inférieur sous le conglomérat de Pindaï (Groupe de Népoui) permet de réévaluer précisément l’âge de dépôt de ce conglomérat torrentiel, constitué principalement d’éléments des profils d’altération oligocènes. L’âge obtenu est très proche de de celui du granite de Koum ayant subi une exhumation rapide (données traces de fissions sur apatite). L’ensemble des données convergent vers une cause tectonique plutôt qu’eustatique pour expliquer les mouvements verticaux importants responsables de la géomorphologie actuelle de la Ride de Norfolk. La rupture de la plaque plongeante, responsable de l’obduction, a permis la mise en place du granitoïde de Koum et le soulèvement de la Ride, à la faveur de l’ouverture d’une fenêtre asthénosphérique permettant la remontée de manteau. Le taux de surrection différent entre le Nord et le Sud de la Grande Terre est responsable de la configuration actuelle des massifs de péridotite. Dans le Nord du Massif du Sud, la côte ouest et le Nord, les massifs sont montagneux et les gisements de nickel sont de type silicaté saprolitique (quelques plateaux présentent des latérites). Dans l’extrémité méridionale du Massif du Sud, les paysages sont des bassins et les gisements de nickel sont du type oxydé latéritique. Le besoin de connaissance de la profession minière sur les gisements latéritiques a amené à proposer une typologie. Partant des premières observations géomorphologiques à grandes échelles (bassin/plateau du domaine montagneux) l’intégralité des paramètres influençant l’évolution et la genèse des latérites est passée en revue: paléoclimat, lithologie, structuration, hydrogéologie et durée de l’altération. 

Soutenue le 25 juillet 2014 devant la commission d’examen
Pour obtenir le grade de Docteur en Sciences de l’Université de Nouvelle-Calédonie
Discipline : Science de l’Univers
Spécialité : Géologie et géomorphologie

U n i v e r s i t é d e N o u v e l l e – C a l é d o n i e , D é p a r t e m e n t  S c i e n c e s e t T e c h n i q u e s  S e r v i c e  G é o l o g i q u e  d e  N o u v e l l e – C a l é d o n i e
CHEN Y. Professeur, Univ. Orléans Examinateur
QUESNEL F. Ingénieur-Chercheur, BRGM Examinateur
ROBINEAU B. MCF-Chercheur, SGNC Examinateur
YANS J. Professeur, Univ. Namur Examinateur
THEVENIAUT H. Ingénieur-Chercheur, BRGM Rapporteur
RAMANAIDOU E. Ingénieur-Chercheur, CSIRO Rapporteur
CLUZEL D. Professeur, UNC Directeur
MAURIZOT P. Ingénieur-Chercheur, SGNC Directeur
BAILLY L. Ingénieur-Chercheur, BRGM Invité
AMBROSI J-P. Ingénieur-Chercheur, CEREGE Invité